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Method for determining the flow rate using ultrasound

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Publication number
WO2013017447A1
WO2013017447A1 PCT/EP2012/064370 EP2012064370W WO2013017447A1 WO 2013017447 A1 WO2013017447 A1 WO 2013017447A1 EP 2012064370 W EP2012064370 W EP 2012064370W WO 2013017447 A1 WO2013017447 A1 WO 2013017447A1
Authority
WO
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Application
Patent type
Prior art keywords
determining
method
mod
re
flow
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/064370
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German (de)
French (fr)
Inventor
Michal Bezdek
Pierre Ueberschlag
Oliver Brumberg
Original Assignee
Endress+Hauser Flowtec Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in a continuous flow by measuring frequency, phaseshift, or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. ultrasonic flowmeters

Abstract

A method for determining the flow rate of a fluid, which is a gas mixture, wherein at least one component of the gas mixture is a hydrocarbon, through a circular cylindrical measuring tube with a straight measuring tube longitudinal axis and an internal diameter DI, characterized by the following method steps: determining a first average flow velocity vL by measuring the propagation time difference of acoustic signals along a signal path; determining a modified Reynolds number Remod according to the formula Remod = (vL*DI)/vkin, wherein vkin, the kinematic viscosity of the fluid, is known; determining a second average flow velocity vA using a known function vA = f(Remod) on the basis of the modified Reynolds number Remod, wherein the method step of determining the modified Reynolds number Remod is preceded by the method step of determining the kinematic viscosity vkin of the fluid.

Description

Verfahren zum Ermitteln des Durchflusses mittels Ultraschall A method for determining the flow by means of ultrasound

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln des Durchflusses eines Fluids durch ein kreiszylindrisches Messrohr mit einer geraden Messrohrlängsachse und einem The present invention relates to a method for determining the flow of a fluid through a circular-cylindrical measuring tube with a straight measuring tube longitudinal axis and a

Innendurchmesser D|. Inner diameter D |.

Ultraschall-Durchflussmessgeräte werden vielfach in der Prozess- und Automatisierungstechnik eingesetzt. Ultrasonic flowmeters are often used in the process and automation technology. Sie erlauben in einfacher Weise, den Volumendurchfluss und/oder Massendurchfluss in einer Rohrleitung zu bestimmen. They allow in a simple manner to determine the volume flow and / or mass flow in a pipeline.

Die bekannten Ultraschall-Durchflussmessgeräte arbeiten häufig nach dem Doppler- oder nach dem Laufzeitdifferenz-Prinzip. Known ultrasonic flow measuring devices frequently operate on the Doppler or after the transit time difference principle. Beim Laufzeitdifferenz-Prinzip werden die unterschiedlichen Laufzeiten von Ultraschallimpulsen relativ zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit ausgewertet. The travel time difference principle, the different transit times of ultrasonic pulses are evaluated relative to the flow direction of the liquid. Hierzu werden Ultraschallimpulse in einem bestimmten Winkel zur Rohrachse sowohl mit als auch entgegen der Strömung gesendet. For this purpose ultrasonic pulses to the pipe axis, both with and against the flow sent in a certain angle. Aus der Laufzeitdifferenz lässt sich die From the travel time difference can the

Fließgeschwindigkeit und damit bei bekanntem Durchmesser des Rohrleitungsabschnitts der Volumendurchfluss bestimmen, beispielsweise nach Q = K * ((ti-t2)/(ti * t 2 )), mit K einer Funktion der Länge des Signalpfads, des Verhältnisses zwischen radialem und axialem Sensorabstand, der Geschwindigkeitsverteilung bzw. des Strömungsprofils im Messrohr und der Querschnittsfläche, und t-ι bzw. t 2 den Laufzeiten der Signale stromauf- bzw. stromabwärts. Flow rate and thus determine in a known diameter of the pipe portion of the volume flow, = for example by Q K * ((ti-t2) / (ti * t 2)) with K a function of the length of the signal path, the ratio between radial and axial sensor spacing, the velocity distribution and the flow profile in the measurement tube and the cross-sectional area, and t-ι and t 2 upstream the transit times of the signals or downstream.

Beim Doppler-Prinzip werden Ultraschallwellen mit einer bestimmten Frequenz in die Flüssigkeit eingekoppelt und die von der Flüssigkeit reflektierten Ultraschallwellen ausgewertet. The Doppler principle, ultrasonic waves are coupled at a certain frequency in the fluid and evaluated reflected from the liquid ultrasonic waves. Aus der Frequenzverschiebung zwischen den eingekoppelten und reflektierten Wellen lässt sich ebenfalls die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit bestimmen. From the frequency shift between the radiated and reflected waves also the flow rate of the liquid can be determined. Reflexionen in der Flüssigkeit treten auf, wenn Luftbläschen oder Verunreinigungen in dieser vorhanden sind, so dass dieses Prinzip hauptsächlich bei verunreinigten Flüssigkeiten Verwendung findet. Reflections in the liquid occurs when air bubbles or impurities are present in this, so that this principle is mainly the case of contaminated fluids.

Die Ultraschallwellen werden mit Hilfe so genannter Ultraschallwandler erzeugt bzw. empfangen. The ultrasonic waves are generated with the aid of so-called ultrasonic transducer or received. Hierfür sind Ultraschallwandler in der Rohrwandung des betreffenden Rohrleitungsabschnitts fest angebracht. For this, ultrasonic transducers are fixed in the tube wall of the relevant pipeline section. Es sind auch Clamp-on-Ultraschall-Durchflussmesssysteme erhältlich. There are also clamp-on ultrasonic flow measurement systems available. Bei diesen Systemen werden die Ultraschallwandler von außerhalb des Messrohrs an dessen Rohrwand gepresst. In these systems, the ultrasonic transducers are pressed from outside of the measuring tube to the pipe wall. Ein großer Vorteil von Clamp-On-Ultraschall-Durchflussmesssystemen ist, dass sie das Messmedium nicht berühren und auf eine bereits bestehende Rohrleitung angebracht werden. A big advantage of clamp-on ultrasonic flow measuring systems is that they do not contact the measured medium and placed on an already existing pipeline.

Ein weiteres Ultraschall-Durchflussmessgerät, das nach dem Laufzeitdifferenz-Prinzip arbeitet, ist aus der US-A 50 52 230 bekannt. Another ultrasonic flow meter that works on the transit time difference principle, is known from US-A 50 52 230th Die Laufzeit wird hier mittels kurzen Ultraschallimpulsen, so genannten Bursts, ermittelt. The running time is short by means of ultrasonic pulses, bursts so-called, determined here. Die Ultraschallwandler bestehen normalerweise aus einem elektromechanischen The ultrasonic transducers usually consist of an electromechanical

Wandlerelement, zB ein piezoelektrisches Element, und einer Koppelschicht. Transducer element, such as a piezoelectric element, and a coupling layer. Im in the

elektromechanischen Wandlerelement werden die Ultraschallwellen erzeugt und über die Koppelschicht zur Rohrwandung geführt und von dort in die Flüssigkeit geleitet, bei Clamp-On- Systemen, oder sie werden bei Inline-Systemen über die Koppelschicht in das Messmedium eingekoppelt. electromechanical transducer element are generated the ultrasonic waves, and passed over the link layer to the pipe wall and from there into the liquid, with clamp-on systems, or they are coupled in-line systems via the coupling layer in the measuring medium. Dann wird die Koppelschicht auch seltener Membran genannt. Then the coupling layer is also called rare membrane.

Zwischen dem piezoelektrischen Element und der Koppelschicht kann eine weitere Between the piezoelectric element and the coupling layer may be a further

Koppelschicht angeordnet sein, eine so genannte Anpassungsschicht. be arranged coupling layer, a so-called adaptation layer. Die Anpassungsschicht übernimmt dabei die Funktion der Transmission des Ultraschallsignals und gleichzeitig die Reduktion einer durch unterschiedliche akustische Impedanzen verursachte Reflektion an Grenzschichten zwischen zwei Materialen. The adjustment layer takes on the function of the transmission of the ultrasound signal while reducing a reflection caused by different acoustic impedances at interfaces between two materials.

Sowohl bei Clamp-On-Systemen, als auch bei Inline-Systemen sind die Ultraschallwandler in einer gemeinsamen Ebene am Messrohr angeordnet, entweder auf gegenüberliegenden Seiten des Messrohrs, dann verläuft das akustische Signal, projiziert auf einen Rohrquerschnitt, einmal entlang einer Sekante durch das Messrohr, oder auf derselben Seite des Messrohrs, dann wird das akustische Signal an der gegenüberliegenden Seite des Messrohrs reflektiert, wodurch das akustische Signal zweimal das Messrohr entlang der auf den Querschnitt durch das Messrohr projizierten Sekante durchquert. Both clamp-on systems, and in-line systems, the ultrasonic transducers are arranged in a common plane on the measuring tube, either on opposite sides of the measuring tube, then the acoustic signal passes, projected onto a tube cross-section, once along a secant through the measuring tube , or on the same side of the measuring tube, then the acoustic signal at the opposite side of the measuring tube is reflected, whereby the acoustic signal traverses twice the measuring tube along the projected onto the cross-section through the measuring tube secant. Die US 4,103,551 und die US 4,610,167 zeigen Ultraschall- Durchflussmessgeräte mit Reflexionen an dafür im Messrohr vorgesehenen Reflexionsflächen. US 4,103,551 and US 4,610,167 show ultrasonic flowmeters with reflections at designated in the measuring tube reflective surfaces. Nun sind auch Mehrpfad-Systeme bekannt geworden, welche mehrere Ultraschallwandlerpaare aufweist, welche jeweils einen Signalpfad bilden, entlang welchem die akustischen Signale durch das Messrohr verlaufen. Now also multipath systems have become known, which comprises a plurality of ultrasonic transducer pairs, each forming a signal path along which the acoustic signals pass through the measuring tube. Die jeweiligen Signalpfade und die zugehörigen Ultraschallwandler liegen dabei in zueinander parallelen und zur Messrohrachse parallelen Ebenen. The respective signal paths and the associated ultrasonic transducers lie in mutually parallel and parallel to the measuring tube axis levels. Die US the US

4,024,760 oder die US 7,706,986 zeigen beispielhaft solch Mehrpfad-Systeme. 4,024,760 or US 7,706,986 show examples of such multi-path systems. Ein Vorteil von Mehrpfad-Systemen ist, dass sie das Profil der Strömung des Messmediums im Messrohr an mehreren Stellen vermessen und dadurch hochgenaue Messwerte für den Durchfluss bereitstellen können. An advantage of multi-path systems is that they measured and thus can provide highly accurate measurements of the flow profile of the flow of the measuring medium in the measuring tube in several places. Erreicht wird dies unter anderem auch dadurch, dass die einzelnen Laufzeiten entlang der unterschiedlichen Signalpfade verschieden gewichtet werden. This is achieved among other things by the fact that the individual transit times along the different signal paths are weighted differently. Nachteilig bei Mehrpfad-Systemen sind jedoch ihre Herstellungskosten, da mehrere Ultraschallwandler und gegebenenfalls eine aufwendige Auswerteelektronik verbaut sind. A disadvantage of multi-path systems are their cost, since a plurality of ultrasonic transducers and a complex evaluation are optionally fitted.

Zur Gewichtung der Signalpfade gibt es verschiedene Arbeiten. For weighting the signal paths, there are various works. Der Aufsatz„Comparsion of Integration methods for multipath accoustic discharge measurements" von T. Tresch, T. Staubli und P. Gruber in der Begleitschrift zur 6th international Conference on Innovation in Hydraulic Efficiency Measurements, 30 Juli - 1. August 2006 in Portland, Oregon, USA, vergleicht gängige Methoden zur Gewichtung der Laufzeiten entlang unterschiedlicher Signalpfade zur Berechnung des Durchflusses. Die DE 10 2005 059 062 B4 und die DE 10 2006 030 964 A1 offenbaren Verfahren zur Korrektur eines ersten Durchflusswerts eines gasförmigen Fluids durch ein Messrohr mit Wasserdampf als eine Komponente. Die Konzentration des Wasserdampfs wird mittels Temperatur und/oder Schallgeschwindigkeit bestimmt oder festgelegt und anschließend die Konzentrationen einer oder weiterer Komponenten des gasförmigen Fluids ermittelt und der Durchflusswert korrigiert. The essay "Comparsion of integration methods for multipath accoustic discharge measurements" by T. Tresch, T. Staubli and P. Gruber in the accompanying publication for 6th International Conference on Innovation in Hydraulic Efficiency Measurements, July 30-August 1, 2006 in Portland, Oregon , USA, compares current methods for weighting the travel times along different signal paths to calculate the flow rate. the DE 10 2005 059 062 B4 and DE 10 2006 030 964 A1 disclose methods for correcting a first flow value of a gaseous fluid through a measuring tube with steam DE as a component. the concentration of the water vapor is determined by means of temperature and / or speed of sound or set, and then determines the concentration of one or other components of the gaseous fluid and the flow value corrected.

Die US 5 835 884 A offenbart eine Bestimmung der mittleren Durchflussgeschwindigkeit eines Fluids vorgeschlagen. The US 5,835,884 discloses a determination of the average flow velocity of a fluid proposed. Dabei wird ein Volumenstrom im laminaren Bereich (RN=2000) und im turbulenten Bereich (RN=4000) gemessen und die mittlere Durchflussgeschwindigkeit für Reynoldszahlbereiche zwischen 2000-4000 durch ein logarithmischen Interpolierungsverfahren zwischen dem beiden oben genannten Werten ermittelt. Here, a flow in the laminar region (RN = 2000) and measured (RN = 4000) in the turbulent range and determines the average flow rate for Reynolds number ranges between 2000-4000 by a logarithmic interpolation procedure between the above two values. Eine Anwendung dieses Verfahrens auf kohlenwasserstoffhaltige Gasgemische wird nicht offenbart. An application of this method to hydrocarbon-containing gas mixtures is not disclosed.

Die JP 56 140 214 A, die US 4 300 400, die US 5 546 813, die EP 1 1 13 247 A1 und die US 4 331 025 A offenbaren jeweils Verfahren zur Berechnung der Strömungsgeschwindigkeit anhand einer Funktion der Reynoldszahl Re und des Radius r. JP 56140214 A, US 4,300,400, US 5,546,813, EP 1 1 13 247 A1 and US 4,331,025 A each disclose methods for calculating the flow rate based on a function of the Reynolds number Re and the radius r , Keines dieser Dokumente beschäftigt sich allerdings nicht mit dem Problem der Messung von Gasgemischen und den hierbei auftretenden spezifischen Problemen. None of these documents, however, does not deal with the problem of measuring gas mixtures and this occurring specific problems. Die vorgenannten Druckschriften beschäftigen sich ausschließlich mit der Messung einer The aforementioned references are concerned only with the measurement of a

Durchflussmessung eines Fluids, jedoch nicht speziell mit einem Gasgemisch, bei welcher nicht nur die Durchflussmessung - sondern auch die Zusammensetzung im Fokus steht und bei welcher einzelne ermittelte Werte von Messgrößen zur Bestimmung der Durchflussmessung und der Zusammensetzung zu einer Bestimmung weiterer physikalischer Größen und Eigenschaften herangezogen werden können. Flow measurement of a fluid, but not specifically with a gas mixture, wherein not only the flow measurement - stands but also the composition in focus and in which individual detected values ​​of measured variables used for determining the flow measurement and the composition to a determination of other physical parameters and properties can.

Das vorliegende Verfahren setzt somit bei der Aufgabe an, die ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, welche die beschriebenen Probleme überwindet. The present method thus starts with the task to provide a corresponding method which overcomes the problems described. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Durchflussmessung mittels The object of the invention is a method of flow measurement by means of

Ultraschall insbesondere auch für Gasgemische bereitzustellen, welches hochgenaue Ultrasound provide in particular for gas mixtures which highly accurate

Messergebnisse liefert. provides measurement results.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Merkmalen der jeweils abhängigen Ansprüche wieder. The object is solved by the subject matter of independent claim 1. Further developments and embodiments of the invention are found in the features of the respective dependent claims again.

Erfindungsgemäß wird eine Laufzeitdifferenzmessung von akustischen Signalen entlang eines Signalpfads in einem kreiszylindrischen Messrohr mit einer geraden Messrohrlängsachse und einem Innendurchmesser D| According to the invention, a transit time difference measurement of acoustic signals along a signal path in a circular-cylindrical measuring tube with a straight measuring tube longitudinal axis and an inner diameter D | durchgeführt. carried out. Dies geschieht vorzugsweise mit einem geeigneten Ultraschall-Durchflussmessgerät. This is preferably done with a suitable ultrasonic flowmeter. Die Laufzeitdifferenzmessung von akustischen Signalen entlang eines Signalpfads zwischen zwei Ultraschallwandlern stromauf- und stromabwärts ist dem Fachmann bekannt. The transit time difference measurement of acoustic signals along a signal path between two ultrasonic transducers upstream and downstream of the skilled in the art.

Sowohl als Sender, als auch als Empfänger dienen üblicherweise Ultraschallwandler, Both as a transmitter and as a receiver are typically ultrasonic transducers,

insbesondere elektromechanische Wandler, zB piezoelektrische Elemente, welche geeignet sind, das akustische Signal, insbesondere einen Ultraschallimpuls oder eine oder mehrere Ultraschallwellen, zu Senden, als auch zu Empfangen. in particular, electromechanical transducers such as piezoelectric elements, which are suitable for the acoustic signal, in particular an ultrasonic pulse or one or more ultrasonic waves to send, and receive messages. Werden Ultraschallwandler als Sender und Empfänger eingesetzt, kann das akustische Signal entlang dem ersten Signalpfad hin und wieder zurück, also in zwei Richtungen, verlaufen. Are ultrasonic transducer used as a transmitter and receiver, the acoustic signal along the first signal path can go and back, ie in two directions extend. Sender und Empfänger sind somit Transmitter and receiver are therefore

vertauschbar. interchangeable.

Als Signalpfad, auch akustischer Pfad genannt, wird der Weg des akustischen Signals, also zB der Ultraschallwelle oder des Ultraschallimpulses, zwischen dem Sender, welcher das akustische Signal aussendet, und dem Empfänger, welcher das akustische Signal empfängt, bezeichnet. As a signal path, also called an acoustic path, the path of the acoustic signal, eg the ultrasonic wave or the ultrasonic pulse is designated between the transmitter which emits the acoustic signal, and the receiver which receives the acoustic signal. In einer Ausgestaltung der Erfindung wird das akustische Signal senkrecht zur Membran abgestrahlt. In one embodiment of the invention the acoustic signal is emitted perpendicular to the membrane. Der Empfänger ist dann so im oder am Messrohr platziert, dass das Signal wiederum senkrecht auf seine Membran trifft. The receiver is then placed in or on the measuring tube so that the signal again falls perpendicularly to its membrane.

Besteht der Signalpfad aus mehreren geraden Teilabschnitten, wird beispielsweise das akustische Signal an einer oder mehreren Reflexionsflächen, das sind Grenzflächen, zB Consists of the signal path of a plurality of straight sections, such as the acoustic signal at one or more reflecting surfaces which are interfaces such as is

gebildet zwischen Fluid und Messrohr oder einem am oder im Messrohr angeordneten Reflektor, reflektiert, weisen alle geraden Teilabschnitte den gleichen Abstand zur Messrohrachse auf, insbesondere verlaufen der Signalpfad und damit alle seine Teilabschnitte j in einer Ebene parallel zur Messrohrachse, welcher Abstand d j insbesondere ungleich ungefähr einem Viertel des Innendurchmessers D| formed between the fluid and the measuring tube or is arranged on or in the measuring tube reflector, reflects all of the straight sections have the same distance to the measuring tube axis, in particular the signal path and thus all of its sections j extend in a plane parallel to the measuring tube axis, which distance d j particular non- about a quarter of the inner diameter D | ist (d j D|/4). is (d j D | / 4). Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung liegt der Signalpfad in einer Ebene, in welcher die Messrohrachse liegt. According to a further development of the invention, the signal path lies in a plane in which the measuring tube axis. Auf einen Querschnitt des At a cross section of the

Messrohrs projiziert ergibt sich der Innendurchmessers D|, da der Abstand sämtlicher projected measuring tube results in the internal diameter D |, since the distance of all

Teilabschnitte des Signalpfads zur Messrohrlängsachse Null ist. is part of sections of the signal path to the measuring tube longitudinal axis zero. Das Ergebnis der The result of the

Laufzeitdifferenzmessung ist eine mittlere Durchflussgeschwindigkeit v L . Transit time difference measurement is an average flow velocity v L.

Ein weiterer Verfahrensschritt ist einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach die Ermittlung der kinematischen Viskosität v kin des Fluids. A further process step is one embodiment of the method according to the determination of kinematic viscosity v kin of the fluid. Die kinematische Viskosität v kin hängt mit der dynamischen Viskosität The kinematic viscosity v kin is related to the dynamic viscosity

Figure imgf000006_0001
folgendermaßen zusammen: v kin = μάγ ρ- Wird entsprechend die dynamische Viskosität μ άγη ermittelt und ist die Dichte p bekannt oder wird auch diese ermittelt, ist dies gleichbedeutend mit der Ermittlung der kinematischen Viskosität v kin . as follows: v ρ- kin = μάγ Accordingly, the dynamic viscosity μ άγη determined and the density p is known or determined also this, this is equivalent to the determination of kinematic viscosity v kin. Es gibt viele Varianten, die kinematische Viskosität Vkin des Gasgemisches zu ermitteln. There are many variations to determine the kinematic viscosity v in k of the gas mixture.

Beispielsweise über eine Tabelle, mittels mathematischer Formeln oder durch lineare For example, on a table using mathematical formulas or by linear

Interpolation zwischen bekannten Werten. Interpolation between known values. Die kinematische Viskosität Vkin des Fluids kann dabei von unterschiedlichen Größen abhängen und entsprechend ermittelt werden. The kinematic viscosity v in k of the fluid may depend of different sizes and be determined accordingly.

Ist die chemische Zusammensetzung des Gasgemisches mit den einzelnen Stoffmengenanteilen Xi seiner Komponenten i bei einem Mehrkomponentensystem bekannt, beispielsweise durch Eingabe durch den Benutzer oder durch, gegebenenfalls auch separate, Ermittlung, wird die kinematische Viskosität Vkin des Fluids beispielsweise ermittelt über die zusätzliche Angabe der Temperatur T des Fluids. Is the chemical composition of the gas mixture with the individual mole fractions Xi its components i known in a multi-component system, for example by user input or by, if appropriate, also separate, investigation, the kinematic viscosity v in k of the fluid is determined, for example on the additional indication of the temperature T of the fluid. Dazu kann ein Temperaturfühler vorgesehen sein. For this, a temperature sensor can be provided.

Unter Berücksichtigung des Stoffmengenanteils x, der einzelnen Komponenten i des Taking into account the mole fraction x, the individual components of the i

Gasgemisches ist zu verstehen, dass zumindest die Schallgeschwindigkeit und die Temperatur vorgegeben oder gemessen werden, da diese Größen eine Berechnung des Stoffmengenanteils ermöglichen. Gas mixture is to be understood that at least the speed of sound and temperature are predetermined or measured, since these sizes allow calculation of the mole fraction. Somit kann der Stoffmengenanteil entweder direkt in die Berechnung der dynamischen Viskosität einbezogen werden und damit berücksichtigt werden. Thus, the mole fraction can either be directly involved in the calculation of dynamic viscosity and thus be considered.

Da der Stoffmengenanteil über die Schallgeschwindigkeit und die Temperatur des Mediums berechnet werden kann, kann somit durch Einbeziehung der Temperatur und der Since the amount of substance on the sound velocity and the temperature of the medium can be calculated, therefore, by inclusion of temperature and

Schallgeschwindigkeit in die Berechnung der kinematischen Viskosität der Stoffmengenanteil indirekt berücksichtigt werden. Sound velocity are taken into account indirectly in the calculation of the kinematic viscosity of the mole fraction.

Bei Gasgemischen, insbesondere bei Biogasen unterliegt allerdings das Gasgemisch einer stetig veränderlichen Zusammensetzung. For gas mixtures, particularly in biogases but subject to the gas mixture to a continuously varying composition. Dabei kann die veränderliche kinematische Viskosität durch eine sogenannte Echtzeitmessung bestimmt werden. The variable kinematic viscosity can be determined by a so-called real-time measurement. Das heißt, dass zusätzlich zum Durchfluss zumindest eine veränderliche Größe in einem Zeitintervall wiederholt gemessen wird. That is, in addition to the flow at least a variable size in a time interval is repeatedly measured. Dies ist vorzugsweise die Schallgeschwindigkeit des Gasgemisches, aus welcher im Anschluss bei konstanter Temperatur und konstantem Druck ein Rückschluss auf eine Änderung der This is preferably the speed of sound of the gas mixture from which the terminal at a constant temperature and constant pressure, a conclusion on a change in the

Stoffmengenanteile des Gasgemisches und/oder direkt auf die kinematische Viskosität getroffen werden können. Mole fractions of the gas mixture and / or can be made directly on the kinematic viscosity. Ein bevorzugtes Wiederholungsintervall liegt zwischen 5-500 msec A preferred repeat interval is between 5 to 500 msec

(Millisekunden), besonders bevorzugt jedoch zwischen 10-250 msec. (Milliseconds), but more preferably between 10-250 msec.

Es ist von Vorteil, wenn die kinematische Viskosität v kin des Gasgemisches durch Messung der Temperatur des Gasgemisches und der Schallgeschwindigkeit c des Gasgemisches, sowie aus vorgegebenen Größen, welche zur Bestimmung der stoffspezifischen Eigenschaften benötigt werden, ermittelt wurde. It is advantageous if the kinematic viscosity v kin of the gas mixture by measuring the temperature of the gas mixture and the speed of sound of the gas mixture, and was determined from predetermined sizes that are needed for the determination of material-specific properties c.

Die dynamische Viskosität des Gasgemisches erfolgt vorteilhaft durch Vorgabe und/oder Messung der relativen Feuchte des Gasgemisches und The dynamic viscosity of the gas mixture is advantageously carried out by setting and / or measuring the relative humidity of the gas mixture and

des Druckes des Gasgemisches und/oder der Dichte des Gasgemisches the pressure of the gas mixture and / or the density of the gas mixture

in Kombination mit der ermittelten kinematischen Viskosität Vkin des Gasgemisches ermittelt wird. is determined in combination with the determined kinematic viscosity v in k of the gas mixture.

Gerade bei Gasgemischen mit zeitlich variabler Zusammensetzung, beispielsweise Biogas, ändert sich oft die Temperatur des Gasgemisches insgesamt. Especially in gas mixtures with a time-variable composition, such as biogas, often the temperature of the total gas mixture changes. Diese Veränderungen müssen bei der Bestimmung der kinematischen Viskosität berücksichtigt werden. These changes need to be considered in determining the kinematic viscosity. Dabei kann sich für diese Größen eine Einmalmessung als ungenügend erweisen und eine Messwiederholung in einem Zeitintervall kann vorteilhaft sein. In this case, for these variables, a one-time measurement prove insufficient and a repeated measures in a time interval can be advantageous. Das Messintervall zur Temperaturmessung liegt dabei vorzugsweise bei maximal 5 min, insbesondere zwischen 5 sec. und 2 min. The measurement interval for measuring the temperature is preferably at a maximum of 5 minutes, in particular between 5 sec., And 2 min.

Zusätzlich kann auch eine optionale Messung des Druck und der relativen Feuchtigkeit in den vorgenannten Zeitintervallen wiederholt werden. Additionally, an optional measurement of the pressure and the relative humidity in the aforementioned time intervals can be repeated.

Um eine genaue Messung mit geringen Fehlerabweichungen zu ermöglichen ist es von Vorteil, wenn der Kohlenwasserstoff einen Stoffmengenanteil x, von mindestens 0,1 bezogen auf die Gesamtmasse des Gasgemisches, aufweist. In order to enable an accurate measurement with low error deviations, it is advantageous if the hydrocarbon having a mole fraction x respect of at least 0.1 on the total mass of the gas mixture.

Alternativ wird die kinematische Viskosität Vkin des Fluids ermittelt in Abhängigkeit von der Schallgeschwindigkeit c im Fluid, der Temperatur T des Fluids, dem Absolutdruck p des Fluids und der chemischen Zusammensetzung des Fluids. Alternatively, the kinematic viscosity v in k of the fluid determined in dependence on the sound velocity c in the fluid, the temperature T of the fluid, the absolute pressure p of the fluid and the chemical composition of the fluid. Schallgeschwindigkeit c im Fluid und Temperatur T des Fluids können dabei vom Ultraschall-Durchflussmessgerät in bekannter Art und Weise ermittelt werden, oder sie werden separat ermittelt. Sound velocity c in the fluid and temperature T of the fluid can be determined by ultrasonic flowmeter in a known manner thereby, or they are determined separately. Gleichermaßen ist auch die Dichte p des Fluids ermittelbar. Similarly, also the density p of the fluid can be determined.

Dies sind nur einige Beispiele ohne Anspruch auf Vollständigkeit. These are just a few examples is not exhaustive. Weitere Methoden der Other methods of

Ermittlung der kinematischen Viskosität v kin des Fluids sollen damit nicht ausgeschlossen werden. Determination of kinematic viscosity v kin of the fluid should therefore not be excluded.

Daher können weitere Verfahrensschritte dem Verfahrensschritt der Ermittlung der modifizierten Reynoldszahl Re mod vorangehen. Therefore, additional process steps may precede the step of determining the modified Reynolds number Re mod. Beispielsweise die Ermittlung der chemischen For example, the determination of the chemical

Zusammensetzung des Fluids und/oder die Ermittlung der Stoffmengenanteile x, der einzelnen Komponenten i des Fluids, wobei diese auch vom Benutzer vorgegeben werden können, und/oder die Ermittlung der Schallgeschwindigkeit c im Fluid und/oder die Ermittlung der Composition of the fluid and / or the determination of the molar fractions x, i of the individual components of the fluid, which may also be specified by the user and / or the determination of the sound velocity c in the fluid and / or determining the

Temperatur T des Fluids und/oder die Ermittlung des Absolutdrucks p im Fluid, wobei anschließend die kinematische Viskosität v kin des Fluids in Abhängigkeit von einem oder mehreren dieser Parameter in geeigneter Art und Weise ermittelt wird. Temperature T of the fluid and / or the determination of the absolute pressure p in the fluid, then the kinematic viscosity v kin of the fluid in response to one or more of these parameters in a suitable manner is determined. Bei gasförmigen Fluiden spielt die Ermittlung des Absolutdrucks p eine größere Rolle, wie bei flüssigen Fluiden, da die meisten praktisch als inkompressibel angesehen werden können. For gaseous fluids to determine the absolute pressure p plays a greater role, as in liquid fluids, as most can be considered as incompressible practical. Wird als Fluid gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ein Gas, insbesondere ein Biogas mit den Komponenten Methan, Wasser und Kohlestoffdioxid verwendet, welches Biogas auch weitere Komponenten aufweisen kann, wie zB Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, When a gas, in particular a biogas with the components methane, water and Kohlestoffdioxid used as the fluid in accordance with an embodiment of the invention which biogas can also comprise further components, such as nitrogen, oxygen, hydrogen,

Schwefelwasserstoff und/oder Ammoniak, so lehrt die DE 10 2006 030 964 A1 , die relative Feuchte des Fluids mit 100% anzunehmen oder zusätzlich eine Feuchtemesseinheit vorzusehen, um die Konzentration des Wassers in Abhängigkeit von der Temperatur T und der relativen Feuchte RH zu ermitteln und bei der Bestimmung der Konzentrationen von Methan und Hydrogen sulfide and / or ammonia, the DE 10 2006 030 964 A1, the relative humidity of the fluid teaches 100% to accept or additionally provide a moisture measuring unit to determine the concentration of water in function of the temperature T and relative humidity RH and in determining the concentrations of methane and

Kohlenstoffdioxid zu berücksichtigen. to take into account carbon dioxide. Dies soll hier ebenfalls mit umfasst sein. This should also be included here. Im nächsten Verfahrensschritt wird eine modifizierte Reynoldszahl Re mod gemäß der Formel Re mod = (v L * D|)/v kin ermittelt, wobei anschließend eine zweite, über die Querschnittsfläche des Messrohrs gemittelte Durchflussgeschwindigkeit v A mittels einer bekannten Funktion v A = f(Re mod ) in Abhängigkeit von der modifizierten Reynoldszahl Re mod ermittelt und gemäß einer In the next step a modified Reynolds number Re mod according to the formula Re mod = (v L * D |) is / v kin determined, then a second, average flow rate v through the cross-sectional area of the measuring tube A by means of a known function v A = f ( Re mod) in response to the modified Reynolds number Re mod determined and according to a

Weiterbildung der Erfindung vom Gerät ausgegeben wird. Development of the invention is outputted by the device. Dabei drückt die Funktion v A =f(Re mod ) im Sinne der vorliegenden Erfindung keine Formel im mathematischen Sinne, sondern ein Proportionalitätsverhältnis zwischen v A und f(Re mod ) aus. The function f suppressed v A = (Re mod) according to the present invention, no formula in the mathematical sense, but a ratio of proportionality between v and A f (mod Re) from.

Unter Berücksichtigung der ersten mittleren Durchflussgeschwindigkeit v L lautet die konkrete Formel zur Berechnung der zweiten mittleren Durchflussgeschwindigkeit v A folgendermaßen: v A = f(Re mod ) * v L Taking into account the first average flow rate v L is the specific formula v to calculate the second average flow rate A as follows: v A = f (Re mod) * v L

In einer erfindungsgemäßen Variante wird der Volumendurchfluss Qv = ν Α * (π/4) * 0, 2 und/oder der Massendurchflusses Q M = Qv*P, mit der Dichte p des Fluids, errechnet und anschließend vom Gerät ausgegeben. In a variant of the invention the volumetric flow rate Qv = ν Α * is (π / 4) * 0, 2 and / or the mass flow rate Q M = Qv * P, is calculated with the density p of the fluid and then output from the device.

Zur Ermittlung der Funktion v A = f(Re mod ) existieren, analog zur Ermittlung der kinematischen Viskosität Vkin, ebenfalls viele Möglichkeiten. Exist for determining the function v A = f (Re mod), analogous to the determination of the kinematic viscosity v in k, also many possibilities. Eine davon ist, das Verhältnis von v L /v A zur One of them is the ratio of L v / v to A

Reynoldszahl Re bzw. zur modifizierten Reynoldszahl Re mod , zB in einer geeigneten Reynolds number Re and suitable for modified Reynolds number Re mod, for example in a

Kalibrieranlage, experimentell näher zu untersuchen und in einer Funktionsvorschrift f festzuhalten. Experimentally closer to investigate calibration and retain in a function provision f. Bei konstanter Reynoldszahl ist v L proportional zu v A : v A = f(Re mod ) * v L . At a constant Reynolds number is proportional to v L v A: v A = f (Re mod) * v L. Die The

Beziehung v A /v L zu Re mod ist allgemein gültig für alle Fluide. A relationship v / v L to Re mod is generally valid for all fluids. Deshalb muss in der Kalibireranlage auch nicht unbedingt dasselbe Fluid wie im Feld verwendet werden. Therefore, in the Kalibireranlage not necessarily the same fluid must be as used in the field.

Zur Durchführung des Verfahrens findet ein Ultraschall-Durchflussmessgerät mit einem kreiszylindrischen Messrohr, einer geraden Messrohrlängsachse, einem Innendurchmesser D|, zwei Ultraschallwandlern zur Laufzeitdifferenzmessung eines akustischen Signals entlang eines Signalpfads im Messrohr und einer geeigneten Umformereinheit zur Auswertung der For performing the method is an ultrasonic flow meter with a circular-cylindrical measuring tube, a straight measuring tube longitudinal axis, an inner diameter D |, two ultrasonic transducers on the transit time difference measurement of an acoustic signal along a signal path in the measuring tube and a suitable transformer unit for evaluating the

Laufzeitdifferenzmessung und zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Time difference measurement and for carrying out the process

Verwendung, insbesondere ein so genanntes Inline-Ultraschall-Durchflussmessgerät mit einem Mess- oder Signalpfad, welcher mittig angeordnet ist. Use, in particular a so-called in-line ultrasonic flow meter with a measuring or signal path, which is arranged centrally. Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. The invention allows numerous embodiments. Eine soll hier kurz anhand der nachfolgenden Figur näher erläutert werden. One will be briefly explained with reference to the following figure here.

Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 zeigt schematisch ein Inline-Ultraschall-Durchflussmessgerät. Fig. 1 shows a flow diagram of an embodiment of the method according to the invention, Fig. 2 schematically shows an in-line ultrasonic flow meter.

In Fig. 1 ist ein Flussdiagramm einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In Fig. 1 is a flow diagram of an embodiment of the method according to the invention. Ausgangspunkt ist, wie bei der DE 10 2006 030 964 A1 , die Durchflussmessung eines Biogases mit den oben genannten Komponenten fließt durch ein Messrohr. The starting point is, as in DE 10 2006 030 964 A1, the flow measurement of biogas with the above components flowing through a measuring tube.

Der Anteil an Wasserdampf wird abgeschätzt oder mit einer Feuchtemesseinheit gemessen. The proportion of water vapor is estimated or measured with a moisture measuring unit.

Dann lässt sich über die gemessene Schallgeschwindigkeit c und die gemessene Temperatur T und gegebenenfalls dem gemessenen Druck p, die dynamische oder auch die kinematische Viskosität von Biogas über entsprechende Algorithmen ermitteln. Then be on the measured speed of sound c and the measured temperature T, and optionally the measured pressure p, determine the dynamic or kinematic viscosity of biogas via appropriate algorithms. Über die Formel Re mod = (v L * D|)/vkin ergibt sich die modifizierte Reynoldszahl. Using the formula Re mod = (v L * D |) / v in k gives the modified Reynolds number.

Aus einer bekannten Beziehung v A /v L zu Re lässt sich dann die vom Durchflussmessgerät ausgegebene Strömungsgeschwindigkeit v A in Abhängigkeit von der Reynoldszahl korrigieren. Then from a known relation v A / v L Re to the output from the flowmeter flow velocity v A a function of the Reynolds number can be corrected.

Die Reynoldszahl ergibt sich über die Formel Re = (v A * D|)/v kin , wobei v A die über den gesamten Messrohrquerschnitt gemittelte Durchflussgeschwindigkeit des Fluids durch das Messrohr ist. The Reynolds number is calculated by the formula Re = (v A * D |) / v kin, where v A is the average over the entire measuring tube cross-section the flow velocity of the fluid through the measuring tube is. Es handelt sich bei v A somit um das Flächenintegral. It is therefore at v A is the surface integral. v L ist hingegen die mittlere v L, however, is the average

Durchflussgeschwindigkeit gemessen entlang des Signalpfads und entsprechend das Flow rate measured along the signal path, and accordingly, the

Linienintegral entlang des Signalpfads. Line integral along the signal path.

Fig. 2 veranschaulicht schematisch die dem Fachmann bestens bekannte Bauweise eines Einpfad-Inline-Ultraschall-Durchflussmessgeräts mit zwei im Messrohr 1 fluidberührend angeordneten Ultraschallwandlern 2. Der Signalpfad 3 zwischen den Ultraschallwandlern 2 weist eine vorgegebene Neigung gegenüber der Messrohrachse 4 auf, welche eine Fig. 2 illustrates schematically the skilled person, well-known construction of a single path in-line ultrasonic flow meter with two in the measuring tube 1 fluid touching arranged ultrasonic transducers 2. The signal path 3 between the ultrasonic transducers 2 has a predetermined inclination relative to the measuring tube axis 4 on which a

Laufzeitdifferenzmessung ermöglicht. Time difference measurement allows.

Im Folgenden soll anhand eines Algorithmusbeispiels die Ermittlung der dynamischen Viskosität dargestellt werden. In the following, with reference to an example of the algorithm determining the dynamic viscosity should be displayed. η=(0.0003229 * Τ 3 -0.0071429 * T 2 -0.1327381 * T-180.014) * 10 "6* X 2 CH 4 η = (0.0003229 * Τ 3 -0.0071429 * T * T-2 -0.1327381 180,014) * 10 "6 * X 2 CH 4

+(0.030833 * F-2.43678 * T 2 -48.39 * T-15616.83) * 10 "6* X CH 4 + (0.030833 * F * 2.43678 T -48.39 2 * T-15616.83) * 10 "6 * X 4 CH

+(-7.8125 * P+432.1428 * T 2 +38303.6 * T+13704714) * 10 "6 Anhand dieses Algorithmus kann man erkennen, dass die dynamische Viskosität anhand der Temperatur des Biogases und des Stoffmengenanteils an Methan im Biogas berechenbar ist. Dabei wird berücksichtigt, dass der Stoffmengenanteil als molare Anteile bzw. Volumenanteil in % angegeben ist und eine Temperatur in °C in einem Bereich zwischen 0-80°C aufweist, wobei die Viskosität mit einer Genauigkeit von 0,5% - vorzugsweise 0,2% - bei 1 bar berechnet werden kann, soweit keine Fremdgaseinwirkung vorliegt. + (- 7.8125 * P + 432.1428 * T 2 +38303.6 * T + 13704714) * 10 "6 On the basis of this algorithm can be seen that the dynamic viscosity is calculated based on the temperature of the biogas and of the molar proportion of methane in the biogas In this case. considered that the amount of substance is indicated as molar proportions or volume fraction in% and has a temperature in ° C in a range between 0-80 ° C, wherein the viscosity with an accuracy of 0.5% - preferably 0.2% - can be calculated at 1 bar, to the extent there are no foreign gas exposure is present.

Die Dichte in kg/m 3 kann über die folgende Formel berechnet warden The density in kg / m 3 can be calculated by the following formula warden

KT KT

mit dem vorgegebenen oder ermittelten Druck in mbar und der gemessenen Temperatur in Kelvin. with predetermined or learned pressure in mbar and the measured temperature in Kelvin.

Dabei setzt sich K aus folgenden Werten zusammen: K = , wobei X in diesem Fall zwischen 0-1 skaliert ist Here, K is composed of the following values ​​together: K =, where X is scaled in this case between 0-1

YYYYY YYYYY

Λ C02 Λ CHA Λ H20 + Λ N2 + Λ 02 Λ Λ C02 H20 CHA Λ + Λ Λ N2 + 02

1.885 5.18 4.61 2.97 2.6 1,885 5.18 4.61 2.97 2.6

Die kinematische Viskosität kann im Anschluss durch die Beziehung: ν=η/ρ ermittelt werden. The kinematic viscosity can be in the terminal by the relationship: ν = η are / ρ determined. Die Reynoldszahl Re weist folgende Abhängigkeit auf: The Reynolds number Re has the following dependency:

Re=VD/v or Re=pVD/n Re = VD / v or Re = PVD / n

Bezugszeichenliste Messrohr LIST OF REFERENCE NUMBERS measuring tube

Ultraschallwandler ultrasound transducer

Signalpfad signal path

Messrohrachse Measuring tube axis

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zum Ermitteln des Durchflusses eines Gasgemisches, wobei zumindest eine Komponente i des Gasgemisches ein Kohlenwasserstoff ist, durch ein kreiszylindrisches Messrohr mit einer geraden Messrohrlängsachse und einem Innendurchmesser D|, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: A method for determining the flow of a gas mixture, wherein at least one component i of the gas mixture is a hydrocarbon, through a circular-cylindrical measuring tube with a straight measuring tube longitudinal axis and an inner diameter D |, characterized by the following process steps:
Ermitteln einer ersten mittleren Durchflussgeschwindigkeit v L mittels Determining a first average flow rate v by means of L
Laufzeitdifferenzmessung von akustischen Signalen entlang eines Signalpfads; Transit time difference measurement of acoustic signals along a signal path;
Ermitteln einer modifizierten Reynoldszahl Re mod gemäß der Formel Re mod = (v L * D|)/v kin , wobei die kinematische Viskosität v kin des Gasgemisches bekannt ist; Determining a modified Reynolds number Re mod according to the formula Re = mod (v L * D |) / v kin, wherein the kinematic viscosity v kin of the gas mixture is known;
Ermitteln einer zweiten mittleren Durchflussgeschwindigkeit v A mittels einer bekannten Funktion v A = f(Re mod ) in Abhängigkeit von der modifizierten Reynoldszahl Re mod , wobei dem Verfahrensschritt der Ermittlung der modifizierten Reynoldszahl Re mod der Determining a second mean flow velocity v A by means of a known function v A = f (Re mod) in response to the modified Reynolds number Re mod, wherein the step of determining the modified Reynolds number Re of the mod
Verfahrensschritt des Ermitteins der kinematischen Viskosität v kin des Gasgemisches vorangeht, wobei das Ermitteln der kinematischen Viskosität Vkin des Gasgemisches unter Berücksichtigung des Stoffmengenanteils x, der einzelnen Komponenten i des The method step of determining the kinematic viscosity v kin of the gas mixture preceded, wherein determining the kinematic viscosity v in k of the gas mixture taking into account the mole fraction x, the individual components of the i
Gasgemisches erfolgt. Gas mixture is.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Bestimmung einer Schallgeschwindigkeit zur Bestimmung des Stoffmengenanteils x, der einzelnen 2. The method according to claim 1, characterized in that a determination of a speed of sound to determine the mole fraction x, the individual
Komponenten i des Gasgemisches oder der kinematischen Viskosität Vkin in einem Zeitintervall wiederholt wird. I components of the gas mixture or of the kinematic viscosity v in k is repeated at a time interval.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kinematische Viskosität Vkin des Gasgemisches durch Messung der Temperatur des Gasgemisches und der Schallgeschwindigkeit c des Gasgemisches, sowie aus vorgegebenen Größen, welche zur Bestimmung der stoffspezifischen Eigenschaften benötigt werden, ermittelt wurde. 3. The method of claim 1 or 2, characterized in that the kinematic viscosity v in k of the gas mixture of the gas mixture, and was determined from predetermined sizes that are needed for the determination of material-specific properties by measuring the temperature of the gas mixture and the speed of sound c.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dynamische Viskosität des Gasgemisches durch Vorgabe und/oder Messung der relativen Feuchte des Gasgemisches und Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dynamic viscosity of the gas mixture by setting and / or measuring the relative humidity of the gas mixture and
des Druckes des Gasgemisches und/oder der Dichte des Gasgemisches the pressure of the gas mixture and / or the density of the gas mixture
in Kombination mit der ermittelten kinematischen Viskosität v k i n des Gasgemisches ermittelt wird. is determined in combination with the determined kinematic viscosity v k i n the gas mixture.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenwasserstoff einen Stoffmengenanteil x, von mindestens 10%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Gasgemisches, aufweist. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the hydrocarbon has a mole fraction x of at least 10%, based on the total volume of the gas mixture.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass folgende Verfahrensschritte folgen: that the steps to follow:
Ermitteln des Volumendurchflusses Q v = ν Α * (π/4) * ϋ| Determine the volume flow rate Q v = ν Α * (π / 4) * ϋ | 2 , und/oder des Massendurchflusses QM = Qv * p, mit der Dichte p des Gasgemisches. 2, and / or the mass flow rate QM = Qv * p, by the density p of the gas mixture.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass folgende Verfahrensschritte folgen: that the steps to follow:
Ausgeben der zweiten mittleren Durchflussgeschwindigkeit v A und/oder des Outputting the second mean flow velocity v A and / or the
Volumendurchflusses Q v und/oder des Massendurchflusses Q M - Volume flow Q v and / or the mass flow rate Q M -
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 8. A method according to any one of claims 1 to 7,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Signalpfad aus einem oder mehreren geraden Teilabschnitten besteht, welche jeweils den gleichen Abstand zur Messrohrlängsachse aufweisen. that the signal path consists of one or more straight partial sections which each have the same distance to the measuring tube longitudinal axis.
9. Verfahren nach Anspruch 7, 9. The method according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Abstand der Teilabschnitte des Signalpfads zur Messrohrlängsachse Null ist. that the distance of the sections of the signal path to the measuring tube longitudinal axis is zero.
10. Verfahren nach Anspruch 1 , 10. The method of claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Ermitteln der kinematischen Viskosität Vkin des Gasgemisches erfolgt unter Berücksichtigung von: that the determination of kinematic viscosity v in k of the gas mixture takes place taking into account:
Der chemischen Zusammensetzung des Gasgemisches; The chemical composition of the gas mixture;
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffmengenanteil x, der einzelnen Komponente i des Gasgemisches der Methananteil des Gasgemisches ist 1 1. A method according to claim 10, characterized in that the mole fraction x, of each component i of the gas mixture to the methane content of the gas mixture
12. Verfahren nach Anspruch 9 bis 1 1 , 12. The method according to claim 9 to 1 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die chemische Zusammensetzung des Gasgemisches und/oder die that the chemical composition of the gas mixture and / or the
Stoffmengenanteile x, dessen einzelner Komponenten i vom Benutzer vorgegeben werden. Molar fractions x, whose individual components are i specified by the user.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, 13. The method according to any one of claims 8 to 12,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der kinematischen Viskosität Vkin des Gasgemisches erfolgt unter Berücksichtigung von: characterized in that the determination of the kinematic viscosity v in k of the gas mixture takes place taking into account:
Der Temperatur T des Gasgemisches und/oder The temperature T of the gas mixture and / or
der Schallgeschwindigkeit c des Gasgemisches. c the speed of sound of the gas mixture.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, 14. A method according to any one of claims 1 to 13,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Gasgemisch ein Biogas ist, umfassend die Komponenten Methan, Wasser und Kohlestoffdioxid. that the gas mixture is a biogas, comprising the components methane, water and Kohlestoffdioxid.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, 15. The method according to any one of claims 1 to 14,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass ein Ermitteln, vorzugsweise einmaliges Ermitteln, der Funktionsvorschrift f(Re mod ) erfolgt; that, preferably once determining the function rule is carried out a determination of f (mod Re);
ein periodisches Bestimmen der ersten mittleren Durchflussgeschwindigkeit v L erfolgt; occurs periodically determining the first mean flow velocity v L; und eine Berechnung der zweiten mittleren Durchflussgeschwindigkeit anhand der Formel v A = f(Re mod ) * v L durchgeführt wird. and calculating the second mean flow velocity based on the formula v = A f (mod Re) * v L is performed.
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